Uitgebreide analyse van slibverwijdering bij afvalwaterbehandeling

I. Definitie en generatie van slib

1. Definitie
   Slib verwijst naar semi-vaste of vaste residuen die zijn gegenereerd tijdens afvalwaterbehandeling. Het bestaat uit organische puin, bacteriële biomassa, anorganische deeltjes, colloïden en andere stoffen, gekenmerkt door een hoog vochtgehalte (initiële ≥99%), een hoog organisch gehalte en biologische afbreekbaarheid. Volgens de Wet voor preventie van watervervuiling en controle , slib wordt geclassificeerd als een bijproduct van afvalwaterzuivering, exclusief screenings, uitschot en gruis.

2. Bronnen

   • Behandelingsfase :

• Voorbehandeling (bijv. Schermen, gruiskamers) produceert screenings en gruis.
• Primaire behandeling (primaire sedimentatietanks) genereert primair slib.
• Secundaire behandeling (Biologische reactoren, secundaire hellingen) levert geactiveerd slib op.
• Tertiaire behandeling (chemische coagulatie, filtratie) produceert chemisch slib.
  • Afvalwatertypen : Inclusief gemeentelijke, industriële en watervoorzieningsslib.
  • Opbrengst : 5-10 ton slib per 10.000 ton afvalwater (bij 80% vochtgehalte), afhankelijk van de kwaliteit van de influent en behandelingsprocessen.

3. Samenstelling en risico's
   Slib bevat ziekteverwekkers, zware metalen (bijv. Lood, cadmium), aanhoudende organische verontreinigende stoffen en andere verontreinigingen. Onjuiste behandeling kan leiden tot secundaire vervuiling (eutrofiëring, uitloging van zwaar metaal).

II. Belangrijkste slibverwijderingsmethoden en -processen

De kerndoelstellingen zijn Volumevermindering, stabilisatie, onschadelijkheid en herstel van hulpbronnen . Belangrijke fasen omvatten verdikking, ontwatering, stabilisatie, drogen en definitieve verwijdering .

1. Dikker
   • Doel : Verwijder interstitieel water om het volume te verminderen (vochtgehalte van 99% tot 94-97%).
   • Technologieën :

     Methodee	Voordelen	Beperkingen
     Zwaartekracht verdikt	Lage energie, eenvoudige werking	Grote voetafdruk, fosforafgifte
     Flotatie	Geschikt voor verdunde slib	Hoog energieverbruik
     Centrifugaal	Hoog rendement, compact	Hoog kapitaal- en onderhoudskosten

2. Ontwatering
   • Doel : Verminder het vochtgehalte tot 65-80% voor eenvoudiger transport.
   • Technologieën :

• Mechanische methoden : Beltfilterpersen (voor geactiveerd slib), plaat-en-frame filterpersen (vocht ≤60%), centrifuges (continue werking).
• Natuurlijk drogen : Klimaatafhankelijke, lage kosten voor kleine planten.
  • Case study : Shanghai Bailonggang Sludge Project maakt gebruik van hogedruk diafragma filterpersen, behandeld 1500 ton/dag; Ontwaterd slib is gestart of verbrand.

3. Stabilisatie
   • Doel : Degradeer organische stoffen, verminder geuren en ziekteverwekkers.
   • Methoden :

• Anaërobe spijsvertering : Produceert biogas (50-70% methaan) maar vereist luchtdichte systemen.
• Aerobe compostering : Bekeer slib in humus voor landbouw.
• Limoenstabilisatie : Snelle inactivering van de ziekteverwekker maar verhoogt het slibgewicht.

4. Drogen
   • Doel : Bereik 10-40% vochtinhoud voor herstel van middelen.
   • Technologieën :

     Method	Voordelen	Beperkingen
     Thermisch drogen	Hoge volume -reductie (90%)	Hoge energie, geuremissies
     Zonne -drogen	Koolstofarme, lage kosten	Klimaatafhankelijk, traag
     Magnetron	Snel en uniform drogen	Hoge apparatuurkosten

5. Eindverwijdering
   • Stortplaats : Eenvoudig maar vereist strikte normen (vocht ≤60%, organische ≤5%) en risico's van percolaatgeneratie.
   • Verbranding : Volledige volumevermindering (10% asresten) maar heeft uitlaatbehandeling nodig.
   • Landaanvraag : Composted slib voor bodemverbetering, onder voorbehoud van limieten van zware metalen.
   • Materiaal hergebruik : Sludge Bricks (bijv. Guangdong Heyuan Project produceert 36.000 bakstenen/jaar)

Iii. Technologievergelijking

IV. Real-world applicaties

1. Jinjiang Sludge Disposal Center (China) :
   • Gebruikt "STOOM TURBINE TURBINE-afvalwarmtedroog", verwerkt 180.000 ton/jaar en produceert 36.000 bakstenen/dag.
2. Shanghai Bailonggang -project :
   • De grootste slibfaciliteit van Azië; Hoge druk ontwatering tot 40% vocht, met slib dat wordt gebruikt voor stortplaats/verbranding.
3. Chongqing -vergassingsproject :
   • Gebruikt gefluïdiseerde bedgassificatie om 100 ton slib om te zetten in stoom en elektriciteit.

V. Opkomende technologieën

1. Pyrolyse/carbonisatie : Converteert slib naar biochar voor bodemanering of brandstof (energie-intensief).
2. Ultrasone behandeling : Verbetert ontwatering via cavitatie (vaak gecombineerd met andere methoden).
3. Plasma -technologie : Ontleding op hoge temperatuur (nul secundaire vervuiling; gebruikt in Zweden/Japan).
4. Bio -elektrochemische systemen : Microbiële afbraak met elektriciteitsopwekking (lab-schaal).

Vi. Uitdagingen en aanbevelingen

• Technische barrières : Hoog chemisch gebruik (bijv. Polyacrylamide), energie-intensief drogen.
• Beleidsbehoeften : Versterk slibrecyclingnormen (bijv. Technische richtlijnen voor slibbehandeling ) en promoot Ash hergebruik in de constructie.
• Kostenoptimalisatie : Moedig mede-verwerking aan met stroom/cementfabrieken om kosten te verlagen.